Cò às a thàinig an t-ainm epitaxial wafer
An toiseach, dèanamaid mòr-chòrdte air bun-bheachd beag: tha ullachadh wafer a’ toirt a-steach dà phrìomh cheangal: ullachadh substrate agus pròiseas epitaxial. Is e wafer a th’ anns an t-substrate air a dhèanamh de stuth criostail singilte semiconductor. Faodaidh an t-substrate a dhol a-steach gu dìreach don phròiseas saothrachaidh wafer gus innealan semiconductor a thoirt gu buil, no faodar a phròiseasadh le pròiseasan epitaxial gus wafers epitaxial a thoirt gu buil. Tha Epitaxy a 'toirt iomradh air a' phròiseas a bhith a 'fàs sreath ùr de chriostail shingilte air aon fho-strat criostail a chaidh a phròiseasadh gu cùramach le bhith a' gearradh, a 'bleith, a' snasadh, msaa. Faodaidh an aon chriostail ùr a bhith mar an aon stuth ris an t-substrate, no faodaidh e a bhith na diofar stuthan (aon-ghnèitheach) epitaxy no heteroepitaxy). Leis gu bheil an còmhdach criostail singilte ùr a ’leudachadh agus a’ fàs a rèir ìre criostail an t-substrate, canar còmhdach epitaxial ris (mar as trice tha an tighead beagan mhicronan, a ’toirt silicon mar eisimpleir: tha brìgh fàs silicon epitaxial air aon sileaconach). substrate criostal le stiùireadh criostail sònraichte. wafer epitaxial (wafer epitaxial = còmhdach epitaxial + substrate). Nuair a thèid an inneal a dhèanamh air an ìre epitaxial, canar epitaxy dearbhach ris. Ma thèid an inneal a dhèanamh air an t-substrate, canar epitaxy reverse ris. Aig an àm seo, chan eil ach pàirt taiceil aig an ìre epitaxial.
Wafer snasta
Dòighean fàis epitaxial
Epitaxy giùlan moileciuil (MBE): Is e teicneòlas fàis epitaxial semiconductor a th ’ann a thèid a dhèanamh fo chumhachan falamh fìor àrd. Anns an dòigh seo, tha stuth stòr air a ghluasad ann an cruth beam de dadaman no moileciuilean agus an uairsin air a thasgadh air substrate criostalach. Tha MBE na theicneòlas fàs film tana semiconductor gu math mionaideach agus so-ruigsinneach as urrainn smachd mionaideach a chumail air tiugh stuth a tha air a thasgadh aig ìre atamach.
CVD organach meatailt (MOCVD): Anns a ’phròiseas MOCVD, bidh gas meatailt organach agus gas N gas anns a bheil na h-eileamaidean riatanach air an toirt don t-substrate aig teòthachd iomchaidh, a’ dol tro ath-bhualadh ceimigeach gus an stuth semiconductor riatanach a ghineadh, agus air a thasgadh air an t-substrate. air adhart, fhad ‘s a tha na todhar agus na toraidhean ath-bhualadh a tha air fhàgail air an leigeil ma sgaoil.
Epitaxy ìre vapor (VPE): Is e teicneòlas cudromach a th’ ann an epitaxy ìre vapor a thathas a’ cleachdadh gu cumanta ann a bhith a’ dèanamh innealan semiconductor. Is e am prionnsapal bunaiteach a bhith a’ giùlan bhalbhaichean stuthan eileamaideach no todhar ann an gas giùlain, agus criostalan a thasgadh air an t-substrate tro ath-bheachdan ceimigeach.
Dè na duilgheadasan a tha am pròiseas epitaxy a’ fuasgladh?
Is e dìreach mòr-stuthan criostail singilte nach urrainn coinneachadh ris na feumalachdan a tha a’ sìor fhàs ann an saothrachadh diofar innealan semiconductor. Mar sin, chaidh fàs epitaxial, teicneòlas fàs stuthan criostail singilte tana, a leasachadh aig deireadh 1959. Mar sin dè an tabhartas sònraichte a tha aig teicneòlas epitaxy ri adhartachadh stuthan?
Airson silicon, nuair a thòisich teicneòlas fàs epitaxial silicon, b 'e àm duilich a bh' ann airson a bhith a 'dèanamh transistors silicon àrd-tricead agus àrd-chumhachd. Bho shealladh prionnsapalan transistor, gus tricead àrd agus cumhachd àrd fhaighinn, feumaidh bholtadh briseadh sìos an raon cruinneachaidh a bhith àrd agus feumaidh an aghaidh sreath a bhith beag, is e sin, feumaidh an tuiteam bholtachd sùghaidh a bhith beag. Tha a’ chiad fhear ag iarraidh gum bu chòir seasmhachd an stuth anns an raon cruinneachaidh a bhith àrd, agus tha an dàrna fear ag iarraidh gum bu chòir seasmhachd an stuth anns an raon cruinneachaidh a bhith ìosal. Tha an dà mhòr-roinn an aghaidh a chèile. Ma thèid tiugh an stuth anns an raon cruinneachaidh a lughdachadh gus strì an t-sreath a lughdachadh, bidh an wafer silicon ro tana agus lag airson a phròiseasadh. Ma tha resistivity an stuth air a lughdachadh, bidh e an-aghaidh a ’chiad riatanas. Ach, tha leasachadh teicneòlas epitaxial air a bhith soirbheachail. fuasgladh air an trioblaid so.
Fuasgladh: Fàs còmhdach epitaxial àrd-fhrithealaidh air substrate le glè ìosal an aghaidh, agus dèan an inneal air an t-sreath epitaxial. Bidh an còmhdach epitaxial àrd-aghaidh seo a ’dèanamh cinnteach gu bheil bholtadh briseadh sìos àrd aig an tiùb, fhad‘ s a tha an t-substrate le ìre ìosal Bidh e cuideachd a ’lughdachadh strì an t-substrate, agus mar sin a’ lughdachadh tuiteam bholtachd sùghaidh, agus mar sin a ’fuasgladh a’ chonnspaid eadar an dà rud.
A bharrachd air an sin, chaidh teicneòlasan epitaxy leithid epitaxy ìre vapor agus epitaxy ìre lionn de GaAs agus III-V, II-VI agus stuthan leth-chonnsair todhar moileciuil eile a leasachadh gu mòr agus tha iad air a thighinn gu bhith nam bunait airson a’ mhòr-chuid de dh’ innealan microwave, innealan optoelectronic, cumhachd. Is e teicneòlas pròiseas riatanach a th ’ann airson cinneasachadh innealan, gu sònraichte a bhith a’ cleachdadh teicneòlas epitaxy ìre beam moileciuil agus meatailt organach ann an sreathan tana, superlattices, tobraichean quantum, superlattices le cuideam, agus epitaxy ìre tana aig ìre atamach, a tha na cheum ùr ann an rannsachadh leth-chonnsair. Tha leasachadh “innleadaireachd crios lùth” san raon air bunait làidir a chuir sìos.
Ann an tagraidhean practaigeach, bidh innealan semiconductor bandgap farsaing cha mhòr an-còmhnaidh air an dèanamh air an t-sreath epitaxial, agus chan eil an wafer carbide silicon fhèin a ’frithealadh ach mar substrate. Mar sin, tha smachd air an ìre epitaxial na phàirt chudromach den ghnìomhachas semiconductor bandgap farsaing.
7 prìomh sgilean ann an teicneòlas epitaxy
1. Faodar sreathan epitaxial an aghaidh àrd (ìosal) fhàs gu epitaxially air fo-stratan ìosal (àrd).
2. Faodar an còmhdach epitaxial seòrsa N (P) fhàs gu epitaxially air an fho-strat seòrsa P (N) gus snaim PN a chruthachadh gu dìreach. Chan eil duilgheadas dìolaidh ann nuair a thathar a’ cleachdadh an dòigh sgaoilidh gus snaim PN a dhèanamh air aon fho-strat criostal.
3. Còmhla ri teicneòlas masg, bidh fàs epitaxial roghnach air a dhèanamh ann an raointean ainmichte, a 'cruthachadh shuidheachaidhean airson a bhith a' dèanamh chuairtean agus innealan aonaichte le structaran sònraichte.
4. Faodar seòrsa agus dùmhlachd dopaidh atharrachadh a rèir feumalachdan rè pròiseas fàis epitaxial. Faodaidh an t-atharrachadh ann an dùmhlachd a bhith na atharrachadh gu h-obann no atharrachadh slaodach.
5. Faodaidh e fàs ioma-sheòrsach, ioma-shreath, todhar ioma-phàirteach agus sreathan ultra-tana le co-phàirtean caochlaideach.
6. Faodar fàs epitaxial a dhèanamh aig teòthachd nas ìsle na ìre leaghaidh an stuth, tha smachd air an ìre fàis, agus faodar fàs epitaxial de thiugh ìre atamach a choileanadh.
7. Faodaidh e stuthan criostal singilte fhàs nach gabh a tharraing, leithid GaN, sreathan criostail singilte de choimeasgaidhean treas-ìre agus ceithir-cheàrnach, msaa.
Ùine puist: Cèitean-13-2024